Pillere yangın bastıran kimyasallar eklemek, aşırı ısınmayı, yangınları ve patlamaları önleyebilir, elektrikli araçlar ve taşınabilir elektronik risklerini azaltabilir
Elektrikli araçlara güç verenler gibi lityum bazlı piller aşırı ısınma riski altındadır
Yüksek sıcaklıklarda yangın bastıran kimyasalları serbest bırakan bir polimer malzeme ile geliştirilen piller, alevlere patlama olasılığı önemli ölçüde daha azdır. Bu teknik, elektrikli otomobiller ve tıbbi cihazlar gibi pile bağlı makinelerin güvenliğini artırabilir.
Çin Bilimler Akademisi Kimya Enstitüsü’nde Ying Zhang, “Yaklaşımımız ana akım sıvı lityum piller içindeki güvenliği artırıyor” diyor. “Bu bir güvenlik valfi açmak gibi – bu kimyasallar patlatılabilir gazları patlatmadan önce yangınları önlemeye yardımcı oluyorlar.”
Zhang ve meslektaşları, bir prototip lityum metal pilde alev geciktirici polimer malzemeyi oluşturdu ve test ettiler. Bu tür piller şu anda sınırlı kullanımda, ancak yeni nesil versiyonlar, elektrikli otomobillerde ve taşınabilir elektronik cihazlardaki pilleri değiştirmek için adaylar. Çünkü lityum metal, negatif elektrotta grafit yerine saf lityum kullanarak popüler lityum iyon pillerinden 10 kat daha fazla enerji depolayabilir.
Araştırmacılar, 50 ° C’den başlayarak yavaş yavaş daha sıcak sıcaklıklar için prototip pil ve standart bir lityum metal pili maruz bıraktılar. Dış sıcaklıklar 100 ° C’nin üzerine çıktığında, her iki pil de aşırı ısınma yaşadı – ancak prototipin özel polimer malzemesi otomatik olarak parçalanmaya başladı ve “mikroskopik yangın söndürücüler” gibi davranan kimyasalları serbest bıraktı.
120 ° C’nin ötesinde, güvenlik özellikleri olmayan standart pil, 13 dakika içinde 1000 ° C’ye aşırı ısındı ve alevlere dönüştü. Ancak aynı koşullar altında, prototip pilin tepe sıcaklığı, sonuçta herhangi bir yangın veya patlama olmadan sadece 220 ° C’ye ulaştı.
Bu “yenilikçi malzeme bilimi yaklaşımı”, sadece lityum metal pillerde değil, aynı zamanda bazı lityum iyon pillerde ve lityum-sülfür pillerde de pil yangınları veya aşırı ısınma riskini azaltabilir, diyor Jagjit Nanda Kaliforniya’daki SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nda. Özellikle elektrikli araçlar ve hatta elektrikli uçaklar için daha güvenli pillere yol açabilir.
Zhang, yangın söndürme teknolojisi, alternatif pil tasarımlarını ve kimyaları içeren endüstri uzun vadeli çözümleri takip ederken, “yakın vadeli güvenlik yükseltmesi” olarak mevcut pil üretimine iyi entegre edileceğini söylüyor. Yine de, polimer malzemenin pillere enjekte edilmesi, üretim süreçlerinin bir miktar yeniden kullanılmasını gerektireceğini söylüyor.
